Chất đóng rắn Composite là gì? Có quan trọng không?

Thứ tư, 15/10/2025, 17:53 GMT+7

Trong cấu trúc của vật liệu composite, nhựa nền chỉ là phần “khung” tạo hình, còn khả năng chịu lực, bám dính và ổn định của vật liệu lại phụ thuộc lớn vào chất đóng rắn. Đây chính là thành phần tham gia trực tiếp vào phản ứng hóa học giúp nhựa chuyển hóa thành dạng rắn bền vững. Vậy chất đóng rắn composite thực chất là gì, và nó hoạt động như thế nào?

1. Chất đóng rắn là gì?

Chất đóng rắn có quan trọng không? Câu trả lời là có. Trong vật liệu composite, “nhựa” thường được nhắc đến như thành phần chính, nhưng nếu không có chất đóng rắn (hardener), nhựa sẽ mãi chỉ là một hỗn hợp lỏng, không thể tạo hình, không có độ bền cơ học và cũng không thể sử dụng được.

Chất đóng rắn chính là chất xúc tác kích hoạt quá trình polymer hóa, giúp nhựa chuyển từ dạng lỏng sang dạng rắn, tạo nên liên kết hóa học vững chắc giữa các phân tử. Nhờ đó, vật liệu composite mới có được độ cứng, độ bền, khả năng chịu nhiệt, chịu hóa chất và tuổi thọ cao.

Chất đóng rắn composite butanox V388

Nói một cách dễ hiểu, chất đóng rắn chính là linh hồn của sự liên kết, là yếu tố quyết định sự thành công hay thất bại của bất kỳ sản phẩm composite nào – dù là tấm ốp, bồn chứa hay linh kiện kỹ thuật cao.

Trong thế giới vật liệu composite, chất đóng rắn (hardener) đóng vai trò như “trái tim” của toàn bộ hệ thống. Nếu nhựa nền (resin) là phần tạo hình, thì chất đóng rắn chính là yếu tố giúp nhựa chuyển từ dạng lỏng sang dạng rắn – quá trình gọi là polymer hóa.
Nói cách khác, không có chất đóng rắn thì nhựa chỉ là một hỗn hợp dẻo, không thể định hình và cũng không có độ bền cơ học cần thiết để ứng dụng trong thực tế.

Đối với nhựa epoxy

Nhựa epoxy là loại phổ biến nhất trong composite vì tính bền cơ học cao và khả năng bám dính tốt.
Chất đóng rắn amin (Amine hardener): gồm các nhóm như aliphatic, cycloaliphatic và aromatic amine. Loại này cho độ bền cao, chịu nhiệt và chịu hóa chất tốt.
Chất đóng rắn anhydride: thường dùng trong các ứng dụng cần chịu nhiệt cao, thời gian khô chậm hơn nhưng cho sản phẩm ổn định lâu dài.

Đối với nhựa polyester

Với nhựa polyester không no (Unsaturated Polyester Resin – UPR), loại phổ biến nhất là MEKP (Methyl Ethyl Ketone Peroxide) – một chất oxy hóa mạnh. Khi kết hợp với xúc tác (thường là cobalt naphthenate), nó tạo ra phản ứng tỏa nhiệt giúp nhựa nhanh chóng đóng rắn ở nhiệt độ thường.

Đối với nhựa vinyl ester

Nhựa vinyl ester thường dùng trong môi trường ăn mòn hoặc nhiệt độ cao, chất đóng rắn cũng thường là MEKP, nhưng có thể pha thêm các phụ gia điều chỉnh tốc độ phản ứng để phù hợp điều kiện thi công.

2. Vai trò của chất đóng rắn trong vật liệu composite

Chất đóng rắn không chỉ “làm cứng” vật liệu. Ở góc nhìn kỹ thuật, nó còn:

Kích hoạt phản ứng hóa học giúp các phân tử nhựa liên kết chặt chẽ với nhau.
Quyết định thời gian khô, độ cứng, độ dai và khả năng chịu nhiệt của sản phẩm cuối cùng.
Tác động đến tính thẩm mỹ và độ bền màu của bề mặt composite.
Tùy vào loại nhựa và ứng dụng, mỗi hệ chất đóng rắn sẽ có đặc tính và tốc độ phản ứng riêng biệt.

Vai trò của chất đóng rắn trong vật liệu composite

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đóng rắn

Một trong những yếu tố quan trọng nhất khi sử dụng chất đóng rắn là tỷ lệ pha.

Nếu thiếu chất đóng rắn, nhựa sẽ không thể đông cứng hoàn toàn, bề mặt dính và yếu.
Nếu thừa, phản ứng sẽ xảy ra quá nhanh, sinh nhiều nhiệt, dễ gây nứt, rỗ hoặc biến màu.

Vì vậy, người thợ hoặc kỹ sư phải luôn tuân thủ tỷ lệ pha khuyến nghị của nhà sản xuất, thường dao động:

Epoxy: 2:1, 3:1 hoặc 4:1 (tùy công thức)
Polyester: 1–2% MEKP so với khối lượng nhựa

Lưu ý khi sử dụng và bảo quản chất đóng rắn

Luôn trộn đều trước khi sử dụng.
Không để tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng hoặc nhiệt độ cao.
Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ẩm và kín hơi.
Khi thao tác, cần đeo găng, khẩu trang và kính bảo hộ vì một số loại có thể gây kích ứng da hoặc mùi khó chịu.

Chất đóng rắn là một thành phần phụ trong composite và là yếu tố quyết định chất lượng, độ bền và thẩm mỹ của sản phẩm. Hiểu đúng về chúng giúp người thi công kiểm soát tốt quá trình, tránh lỗi và tối ưu hiệu suất vật liệu.

Thông tin liên hệ: